OBF 2024 (1ª fase, Nível I) — questão 5 de Física
Enunciado em texto
O asfalto é um sólido ou fluido de alta viscosidade? Para resolver essa questão, em 1927, Thomas Parnell despejou uma amostra de asfalto aquecido em um funil lacrado (fechado na parte de baixo) e o deixou em repouso por 3 anos. Depois, removeu o lacre para que pudesse fluir. O experimento continua em andamento. A figura ao lado, de 1990, foi tirada dois anos após a sétima gota cair.
[Foto: uma redoma de vidro sobre uma base de madeira; dentro dela, um funil apoiado num tripé, cheio de asfalto escuro, com um filete de asfalto pendendo da ponta do funil sobre um béquer que já contém asfalto escorrido no fundo.]
fonte: John Mainstone, University of Queensland
Considere as seguintes afirmações a respeito do experimento:
1. O aquecimento inicial do asfalto é necessário para que haja gotejamento em algum momento após a abertura do lacre.
2. O asfato aquecido é líquido e seu escoamento pelo funil é impedido pelo lacre.
3. Caso a viscosidade do asfalto à temperatura ambiente fosse bem menor, o tempo para a acomodação no fundo do recipiente e início efetivo do experimento poderia ser bem menor que 3 anos.
As afirmações verdadeiras são:
(a) todas
(b) apenas 1 e 2
(c) apenas 1 e 3
(d) apenas 2 e 3
(e) nenhuma
(Enunciado e figura: Olimpíada Brasileira de Física 2024, 1ª fase, Nível I — SBF.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Sociedade Brasileira de Física (SBF), Olimpíada Brasileira de Física.
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar três afirmações sobre o famoso experimento da gota de piche, em que o asfalto, que parece sólido, escorre muito devagar.
Passo 1 — afirmação 1 (falsa). O asfalto foi aquecido só para ficar mole e poder ser despejado no funil com facilidade. Depois ele esfriou e ficou anos à temperatura ambiente, e mesmo assim gotejou (a foto foi tirada dois anos depois da sétima gota). Isso mostra que, frio, o asfalto já é um fluido, só que extremamente viscoso. O gotejamento não depende do aquecimento inicial.
Passo 2 — afirmação 2 (verdadeira). Quente, o asfalto escorre como um líquido grosso. O funil estava fechado embaixo, então o lacre segurava o material dentro dele.
Passo 3 — afirmação 3 (verdadeira). Os 3 anos de espera foram para o asfalto, já frio, se acomodar no fundo do funil antes de abrir o lacre. Quanto menor a viscosidade, mais depressa um fluido escoa e se acomoda; com viscosidade bem menor, essa espera poderia ser bem mais curta.
Por que não as outras: a (A), a (B) e a (C) incluem a afirmação 1, que é falsa; a (E) diz que nenhuma é verdadeira, mas 2 e 3 são.
⚠️ A armadilha: achar que o asfalto só escorre porque foi aquecido e marcar uma alternativa com a afirmação 1. O ponto do experimento é justamente o contrário: mesmo frio, “duro” ao toque, ele escorre, só que leva cerca de uma década por gota.
A ideia em uma frase: o asfalto frio é um líquido de viscosidade altíssima; o aquecimento só serviu para colocá-lo no funil.
Resposta: alternativa D (apenas 2 e 3).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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